截錐彈簧在大型浮法玻璃熔窯烤窯時的應用

【中玻網(wǎng)】在玻璃熔窯構(gòu)件上使用截錐彈簧是由歐洲D(zhuǎn)TEC公司在本世紀初提出的，將截錐彈簧應用在熔化部兩側(cè)鋼立柱與碹腳鋼件之間，可以保證冷態(tài)大碹整體預緊力均勻，熱態(tài)膨脹時在一定范圍內(nèi)自由伸展，不僅確保升溫控制操作簡便，還能大大降低勞動強度，清理以往憑經(jīng)驗松緊拉條不均勻?qū)Υ箜圪|(zhì)量造成的影響。

　　截錐彈簧在國內(nèi)玻璃窯上應用很少，對烤窯過程中彈簧的調(diào)整尚在摸索階段，國內(nèi)某公司在消化吸收的基礎上，將截錐彈簧應用在其承建的非洲800t/d熔窯(熔化部)項目上，項目熔窯采用7對小爐，熔化部設13節(jié)大碹，每節(jié)大碹兩側(cè)共使用4個截錐彈簧(總計52個)，在大碹砌筑完成后脫碹胎時，頂部抬高10mm，碹的兩端同時向內(nèi)收縮20mm，此時碹跨度B=12900mm，只考慮大碹本身的重量(沒有保溫層)，水平推力計算如下：

　　1、實際測量與調(diào)整

　　為保證冷態(tài)大碹整體預緊力均勻，可通過各節(jié)大碹的截錐彈簧實測H冷態(tài)值來做調(diào)整，具體調(diào)整如下：

　�。�1）彈簧組裝后M72螺母在自由狀態(tài)下預緊，頂鐵端部接觸碹腳鐵，在螺桿上做好相應標記，80銷軸自立柱距頂鐵端部350mm。

　�。�2）為安全操作，借鑒拉條結(jié)構(gòu)大碹起碹經(jīng)驗，暫定分2次把碹起升8~10mm，使大碹脫離碹胎，開始起碹時，首先調(diào)整截錐彈簧組件里的安全頂絲，使其頂緊碹腳鐵，當安全頂絲調(diào)整不動時，再調(diào)整截錐彈簧螺母，就這樣每旋擰螺母兩扣時頂絲跟進頂緊一次，兩側(cè)對稱同時操作，完成一次頂緊測量一次碹高，當碹升高達到5mm時，再調(diào)整下一節(jié)碹，如此從后往前調(diào)整一遍，之后再調(diào)整第二遍。

　�。�3）當大碹起拱8~10mm時，彈簧M72螺母旋擰到位，再通過實測H冷態(tài)值對預緊力作出微調(diào)，調(diào)整時可參考前后大碹拱高統(tǒng)一調(diào)整。

　�。�4）調(diào)整后全部截錐彈簧組件里的安全頂絲要頂緊帶勁，此時的彈簧時處于第二位承受碹梁彈性變形以外的補償，實測數(shù)據(jù)見表1.

　　通過截錐彈簧的冷態(tài)計算，M72螺母的螺距是6mm，起碹時M72螺母需擰緊8圈，事實證明，實際測量的冷態(tài)數(shù)值和理論計算的冷態(tài)調(diào)整量基本相符，均在預計范圍內(nèi)，不僅滿足大碹預緊力均衡一致，而且也為熱態(tài)烤窯升溫調(diào)整提供了參考經(jīng)驗。

　　2、截錐彈簧在烤窯升溫過程中的調(diào)整

　　2.1調(diào)整依據(jù)

　�。�1）首先計算大碹硅磚受熱后的非常大膨脹量，經(jīng)核算大碹兩端會各自向外移動84mm。

　�。�2）依據(jù)前式，計算得出截錐彈簧的熱態(tài)工作P=230kN，對應彈簧參數(shù)曲線H熱態(tài)=238mmm。

　�。�3）如前所述冷態(tài)起碹后H冷態(tài)=272mm，而熱態(tài)H熱態(tài)=238mm，說明彈簧會被再次壓縮34mm，考慮大碹熱膨脹向外移動的84mm，實際彈簧在熱態(tài)調(diào)整時需向外退84-34=50mm，M72螺母的螺距是6mm，所以彈簧較終在熱態(tài)調(diào)整時需向外約退8圈半，實測數(shù)據(jù)見表2.

　  2.2升溫操作

　　烤窯升溫過程實際就是彈簧被不斷壓縮，依據(jù)△H熱態(tài)的數(shù)值變化不斷做出調(diào)整的過程，具體操作參見圖1.

　�。�1）先在碹腳梁接觸面與立柱內(nèi)側(cè)面做一個標尺，做好原始記錄，依此可在烤窯過程中直接看出大碹向兩側(cè)膨脹伸展了多少毫米。

　�。�2）根據(jù)烤窯升溫曲線，脹尺每升高5mm就要松緊一次彈簧頂絲，以頂絲的1/6面為基準，一般先松安全頂絲的1/3個面，看碹落幾毫米，若碹尺沒反應，再松彈簧頂絲，也是松1/2個面(尤其是在350~600℃之間硅磚膨脹期內(nèi))，整個過程要勤觀察脹尺的變化，每次都是先松安全頂絲看碹尺的反應，沒變化再松大螺母，循環(huán)操作時兩側(cè)對稱操作，期間操作頂絲時雙排4個頂絲對角松緊，單排2個頂絲先下后上。

　　（3）整個過程分時（1~2h）分次進行，依據(jù)上述做的標尺和彈簧△H熱態(tài)的數(shù)值變化決定分次進行次數(shù)，每次操作從1#大碹開始，輪次進行至13#大碹。

　�。�4）當全部調(diào)整到位后（彈簧大螺母實際外退8圈），彈簧時處于主要承受碹梁彈性變形補償?shù)�，整個支撐結(jié)構(gòu)使彈性的，全部安全頂絲頂緊帶勁時處于第2位彈性補償，屬剛性的，此時安全頂絲就起一個結(jié)構(gòu)的安全保險作用。

　　截錐彈簧應用分為單側(cè)和雙側(cè)，單側(cè)應用是先計算好大碹的膨脹量，在大碹施工時就把碹要膨脹的間隙在一側(cè)預留好，升溫時靠彈力強制讓大碹往一個方向膨脹，緊碹和烤窯時，只調(diào)整一側(cè)，雙側(cè)應用，大碹升溫時碹向兩側(cè)均衡自由膨脹，類似于拉條結(jié)構(gòu)，烤窯和緊碹時兩側(cè)要同時進行，大碹的膨脹均勻性更好。